降低CDMA/WCDMA蜂窩電話的射頻功耗

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為了滿足IS95/3GPP擴(kuò)頻標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的嚴(yán)格的線性和鄰信道功率抑制比(ACPR)指標(biāo),CDMA/WCDMA無線手機(jī)需要采用高線性度的A類或AB類RF功率放大器。在最大輸出功率Po = 28dBm下,這類PA的功效(PAE)只有35%,輸出功率較低時功效更低。

語音模式下,PA并非工作在連續(xù)模式。用戶沒有通話時,手機(jī)工作時間為50%或1/8,所以,在語音模式下無需考慮手機(jī)發(fā)熱問題。然而,在數(shù)據(jù)模式下,PA在數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束之前始終保持連續(xù)工作狀態(tài),較低的PA效率和連續(xù)的PA工作狀態(tài)會大量消耗電池能量,另外,所產(chǎn)生的內(nèi)部功耗也會導(dǎo)致手機(jī)過熱。

對于早期的WCDMA手機(jī),為了支持高速數(shù)據(jù)傳輸服務(wù),功率耗散成為一個關(guān)鍵問題,設(shè)計人員不得不使用較大面積改善散熱條件,增強(qiáng)空氣流通以便冷卻設(shè)備,另外還要選用更大容量(尺寸更大)的電池。如果不克服上述問題,現(xiàn)在的手機(jī)可能依然停留在“笨重”的水平。值得慶幸的事,近幾年由于CDMA/WCDMA蜂窩電話PA功效的提高,上述問題得到了較大改進(jìn)。

如何降低PA功耗?

在CDMA/WCDMA系統(tǒng)中,PA的RF輸出功率并非始終保持在最大值,為了優(yōu)化蜂窩容量(基站能夠同時處理的傳輸量),每部手機(jī)需要控制其RF輸出功率,以便基站對于每部手機(jī)保持相同的有效接收信噪比。從大多數(shù)手機(jī)在給定區(qū)域平均輸出功率的概率分布看,CDMA/WCDMA手機(jī)在郊區(qū)的平均輸出功率為+10dBm,在市內(nèi)的平均輸出功率為+5dBm。因此,改善PA效率的目標(biāo)應(yīng)該定位于+5dBm至+10dBm,而不是最大輸出功率。

如圖1所示,CDMA/WCDMA功率放大器需要兩路電源電壓,VREF為內(nèi)部驅(qū)動器和功放級提供偏置,VCC為驅(qū)動器和功率放大器的集電極提供偏置。通過調(diào)節(jié)這兩個電壓可以降低PA的電源電流。

 

 

   來源:豆豆網(wǎng)
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